嵌入式技术基础与实践 基于ARM Cortex-M4F内核的MSP432系列微控制器PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 概述1

1.1 嵌入式系统定义、发展简史、分类及特点1

1.1.1 嵌入式系统的定义1

1.1.2 嵌入式系统的由来及发展简史2

1.1.3 嵌入式系统的分类5

1.1.4 嵌入式系统的特点6

1.2 嵌入式系统的学习困惑、知识体系及学习建议7

1.2.1 嵌入式系统的学习困惑7

1.2.2 嵌入式系统的知识体系10

1.2.3 基础阶段的学习建议11

1.3 微控制器与应用处理器简介12

1.3.1 微控制器简介13

1.3.2 以MCU为核心的嵌入式测控产品的基本组成14

1.3.3 应用处理器简介15

1.4 嵌入式系统常用术语16

1.4.1 与硬件相关的术语16

1.4.2 与通信相关的术语17

1.4.3 与功能模块相关的术语18

1.5 嵌入式系统常用的C语言基本语法概要19

1.5.1 C语言的运算符与数据类型19

1.5.2 程序流程控制21

1.5.3 函数23

1.5.4 数据存储方式23

1.5.5 编译预处理29

小结30

习题31

第2章 ARM Cortex-M4F处理器32

2.1 ARM Cortex-M4F处理器简介32

2.1.1 ARM Cortex-M4F处理器内部结构概要33

2.1.2 ARM Cortex-M4F处理器存储器映像35

2.1.3 ARM Cortex-M4F处理器的寄存器36

2.2 指令系统40

2.2.1 指令简表与寻址方式41

2.2.2 数据传送类指令42

2.2.3 数据操作类指令44

2.2.4 跳转控制类指令48

2.2.5 其他指令49

2.3 指令集与机器码对应表50

2.4 汇编语言的基本语法52

2.4.1 汇编语言格式53

2.4.2 常用伪指令简介55

小结57

习题57

第3章 存储映像、中断源与硬件最小系统58

3.1 MSP432系列MCU概述58

3.1.1 MSP432系列MCU简介58

3.1.2 MSP432系列MCU内部结构框图60

3.2 MSP432系列MCU存储映像与中断源62

3.2.1 MSP432系列MCU存储映像62

3.2.2 MSP432中断源63

3.3 MSP432系列MCU的引脚功能65

3.3.1 硬件最小系统引脚66

3.3.2 I/O端口资源类引脚66

3.4 MSP432系列MCU硬件最小系统67

3.4.1 电源及其滤波电路68

3.4.2 复位电路及复位功能68

3.4.3 晶振电路68

3.4.4 SWD接口电路69

小结69

习题70

第4章 GPIO及程序框架71

4.1 通用I/O接口基本概念及连接方法71

4.2 GPIO模块的编程结构73

4.2.1 端口与GPIO模块——对外引脚与内部寄存器73

4.2.2 GPIO基本编程步骤与基本打通程序75

4.3 GPIO驱动构件封装方法与驱动构件封装规范76

4.3.1 设计GPIO驱动构件的必要性及GPIO驱动构件封装要点分析76

4.3.2 底层驱动构件封装规范概要与构件封装的前期准备78

4.3.3 MSP432的GPIO驱动构件源码及解析79

4.4 利用构件方法控制小灯闪烁93

4.4.1 Light构件设计93

4.4.2 Light构件测试工程主程序96

4.5 工程文件组织框架与第一个C语言工程分析97

4.5.1 工程框架及所含文件简介97

4.5.2 链接文件常用语法及链接文件解析100

4.5.3 机器码文件解析104

4.5.4 芯片上电启动执行过程105

4.6 第一个汇编语言工程：控制小灯闪烁106

4.6.1 汇编工程文件的组织106

4.6.2 汇编语言GPIO构件及使用方法107

4.6.3 汇编语言Light构件及使用方法110

4.6.4 汇编语言Light测试工程主程序112

小结113

习题114

第5章 嵌入式硬件构件与底层驱动构件基本规范116

5.1 嵌入式硬件构件116

5.1.1 嵌入式硬件构件的概念与分类116

5.1.2 基于嵌入式硬件构件的电路原理图设计简明规则117

5.2 嵌入式底层驱动构件的概念与层次模型120

5.2.1 嵌入式底层驱动构件的概念120

5.2.2 嵌入式硬件构件与软件构件结合的层次模型121

5.2.3 嵌入式软件构件的分类122

5.3 底层驱动构件的封装规范122

5.3.1 构件设计的基本思想与基本原则123

5.3.2 编码风格基本规范124

5.3.3 公共要素文件128

5.3.4 头文件的设计规范130

5.3.5 源程序文件的设计规范131

5.4 硬件构件及底层软件构件的重用与移植方法132

小结134

习题134

第6章 串行通信模块及第一个中断程序结构136

6.1 异步串行通信的通用基础知识136

6.1.1 串行通信的基本概念137

6.1.2 RS232总线标准138

6.1.3 TTL电平到RS232电平转换电路139

6.1.4 串行通信编程模型140

6.2 MSP432芯片UART驱动构件及使用方法141

6.2.1 MSP432芯片UART引脚141

6.2.2 UART驱动构件基本要素分析与头文件142

6.2.3 printf的设置方法与使用145

6.3 ARM Cortex-M4F中断机制及MSP432中断编程步骤145

6.3.1 关于中断的通用基础知识145

6.3.2 ARM Cortex-M4F非内核模块中断编程结构147

6.3.3 MSP432中断编程步骤——以串口接收中断为例149

6.4 UART驱动构件的设计方法151

6.4.1 UART模块编程结构151

6.4.2 UART驱动构件源码157

小结164

习题165

第7章 定时器相关模块166

7.1 ARM Cortex-M4F内核定时器166

7.1.1 SysTick模块的编程结构167

7.1.2 SysTick的驱动构件设计168

7.2 脉宽调制、输入捕捉与输出比较通用基础知识170

7.2.1 脉宽调制PWM通用基础知识170

7.2.2 输入捕捉与输出比较通用基础知识173

7.3 Timer _A模块173

7.3.1 Timer _A模块功能概述173

7.3.2 Timer _A模块驱动构件及使用方法175

7.3.3 Timer _A模块驱动构件设计182

7.4 Timer32模块190

7.4.1 Timer32模块功能概述190

7.4.2 Timer32模块驱动构件及使用方法191

7.4.3 Timer32模块驱动构件设计193

7.5 实时时钟RTC_ C模块197

7.5.1 RTC_ C模块功能概述197

7.5.2 RTC_ C模块驱动构件及使用方法197

7.5.3 RTC驱动构件的设计200

小结208

习题208

第8章 GPIO应用——键盘、LED及LCD209

8.1 键盘的基础知识及其驱动构件设计209

8.1.1 键盘模型及接口209

8.1.2 键盘编程基本问题、扫描编程原理及键值计算210

8.1.3 键盘驱动构件的设计211

8.2 LED数码管的基础知识及其驱动构件设计216

8.2.1 LED数码管的基础知识217

8.2.2 LED驱动构件设计及使用方法218

8.3 LCD的基础知识及其驱动构件设计222

8.3.1 LCD的特点和分类222

8.3.2 点阵字符型LCD模块控制器HD44780224

8.3.3 LCD构件设计228

8.4 键盘、LED及LCD驱动构件测试实例233

小结236

习题236

第9章 Flash在线编程237

9.1 Flash在线编程的通用基础知识237

9.2 Flash驱动构件及使用方法238

9.2.1 Flash驱动构件知识要素分析238

9.2.2 Flash驱动构件头文件239

9.2.3 Flash驱动构件的使用方法242

9.3 Flash驱动构件的设计方法243

9.3.1 Flash模块编程结构243

9.3.2 Flash驱动构件设计技术要点246

9.3.3 Flash驱动构件源码247

小结255

习题256

第10章 ADC与CMP模块257

10.1 模拟／数字转换器257

10.1.1 ADC的通用基础知识257

10.1.2 ADC驱动构件及使用方法260

10.1.3 ADC模块的编程结构264

10.1.4 ADC驱动构件的设计268

10.2 比较器271

10.2.1 CMP的通用基础知识271

10.2.2 CMP驱动构件及使用方法271

10.2.3 CMP驱动构件的编程结构274

10.2.4 CMP驱动构件的设计277

小结281

习题281

第11章 SPI、 I2C与CTI模块282

11.1 串行外设接口模块282

11.1.1 串行外设接口的通用基础知识282

11.1.2 SPI驱动构件头文件及使用方法285

11.1.3 SPI模块的编程结构290

11.1.4 SPI驱动构件的设计293

11.2 集成电路互联总线模块299

11.2.1 集成电路互联总线的通用基础知识299

11.2.2 I2C驱动构件头文件及使用方法304

11.2.3 I2C模块的编程结构310

11.2.4 I2C驱动构件源码316

11.3 电容式触摸感应模块322

11.3.1 电容式触摸感应的通用基础知识322

11.3.2 CTI驱动构件头文件及使用方法323

11.3.3 CTI模块的编程结构325

11.3.4 CTI驱动构件的设计325

小结327

习题327

第12章 DMA编程328

12.1 直接存储器存取的通用基础知识328

12.1.1 DMA的基本概念328

12.1.2 DMA的一般操作流程329

12.2 DMA构件头文件及使用方法329

12.3 DMA驱动构件的设计方法337

12.3.1 DMA模块编程结构337

12.3.2 DMA驱动构件源码339

小结343

习题343

第13章 系统时钟与其他功能模块344

13.1 时钟系统344

13.1.1 时钟系统概述344

13.1.2 时钟模块概要与编程要点345

13.1.3 时钟模块测试实例348

13.2 电源模块348

13.2.1 电源模式控制348

13.2.2 电源模式转换350

13.3 校验模块350

13.3.1 CRC32模块简介350

13.3.2 CRC校验和生成351

13.3.3 CRC标准与位顺序351

13.3.4 CRC实现352

13.3.5 CRC寄存器352

13.4 看门狗模块353

13.4.1 看门狗模块简介353

13.4.2 看门狗的配置方法353

13.5 复位模块354

13.5.1 电源开／关复位355

13.5.2 重新启动重置355

13.5.3 硬重置355

13.5.4 软重置356

13.6 高级加密模块356

13.6.1 AES介绍356

13.6.2 AES工作流程356

13.6.3 AES寄存器357

13.7 位带技术及应用方法359

13.7.1 位带别名区概述359

13.7.2 位带别名区的应用机制解析359

13.7.3 位带别名区使用注意事项360

13.7.4 测试实例361

小结362

习题362

第14章 进一步学习指导363

14.1 关于更为详细的技术资料363

14.2 关于实时操作系统363

14.3 关于嵌入式系统稳定性问题365

附录A 100引脚LQFP封装MSP432的复用功能367

附录B 100引脚LQFP封装MSP432的硬件最小系统370

附录C集成开发环境CCS简明使用方法371

附录D printf格式化输出376

参考文献379